Eine Zelle ist die grundlegende strukturelle Einheit aller lebenden Organismen, einschließlich Pilzen, Pflanzen und Tieren. Trotz der Vielfalt an Formen und Funktionen weisen die Zellen dieser Organismen viele Ähnlichkeiten auf, die auf das Wesentliche hinweisen – ihren gemeinsamen Ursprung.
Die Zellen von Pilzen, Pflanzen und Tieren werden zunächst synthetisiert, indem eine Zelle in zwei geteilt wird. Dieser Prozess wird als mitöse Teilung bezeichnet. Als Ergebnis der Mitose werden neue Zellen gebildet, die fast identisch mit den vorhergehenden sind. Dies ermöglicht es den Zellen von Pilzen, Pflanzen und Tieren, ihre spezifische Organisation beizubehalten und ihre Funktionen zu erfüllen.
Die Zellen von Pilzen, Pflanzen und Tieren haben viele gemeinsame Strukturelemente. Sie alle haben eine Membran – eine dünne Hülle, die die innere und äußere Umgebung der Zelle trennt. Die Membran ermöglicht es der Zelle, Substanzen mit der Umwelt auszutauschen und an verschiedenen biologischen Prozessen teilzunehmen. Darüber hinaus enthalten alle diese Zellen im Zytoplasma verschiedene intrazelluläre Organe – Organellen, die auf bestimmte Funktionen spezialisiert sind. Zum Beispiel befinden sich in der Zellmembran von Pilzen, Pflanzen und Tieren Mitochondrien – Organellen, die für den Atmungsprozess und die Energiegewinnung verantwortlich sind.
Die allgemeine Struktur der Zellen von Pilzen, Pflanzen und Tieren
Die Zellen von Pilzen, Pflanzen und Tieren haben mehrere gemeinsame Strukturelemente, aber es gibt auch Unterschiede zwischen ihnen.
Alle Zellen haben eine Zellwand, die eine schützende Hülle ist. Seine Zusammensetzung und Struktur unterscheiden sich jedoch bei Pilzen, Pflanzen und Tieren.
Die Zellen der Pilze zeichnen sich durch das Vorhandensein von Chitin in der Zellwand aus, was ihnen Stabilität und Form verleiht. Die Zellwand von Pflanzenzellen besteht hauptsächlich aus Zellulose, was ihnen Steifigkeit verleiht.
Im Gegensatz zu Pilzen und Pflanzen haben Tierzellen keine Zellwand. Sie haben dünne Membranen, die mit Schleim bedeckt werden können, um die Zelle zu schützen und zu versorgen.
Alle diese Organismen haben ein Zytoplasma, das den inneren Raum der Zelle füllt. Es enthält verschiedene Organellen wie Mitochondrien, Ribosomen und den Kern.
Im Zytoplasma befinden sich Organellen, die für verschiedene Zellfunktionen verantwortlich sind. Zum Beispiel sind Ribosomen für die Proteinsynthese verantwortlich, und die Mitochondrien führen den Atmungsprozess durch und versorgen die Zelle mit Energie.
Es gibt auch einen Kern in den Zellen, der genetische Informationen enthält und alle Prozesse in der Zelle steuert. Bei Pilzen und Pflanzen befindet sich der Kern jedoch normalerweise in der Mitte der Zelle, bei Tieren befindet er sich jedoch im zentralen Teil der Zelle.
Unterschied zwischen Form und Größe der Zellen
Die Form der Pilzzellen kann von abgerundeten bis zu verschiedenen verzweigten und hyphenartigen Strukturen reichen. Pflanzenzellen haben normalerweise eine rechteckige oder polygonale Form. Im Gegenzug kann die Form der Tierkäfige vielfältig sein - von rechteckig bis facettenreich, von haarförmig bis schnell.
Die Zellgrößen können ebenfalls variieren. Pilzzellen sind normalerweise größer als Pflanzen- und Tierzellen. Zum Beispiel erreichen Pilzhyphen manchmal eine Länge von mehreren Zentimetern. Die Zellgrößen von Pflanzen und Tieren betragen typischerweise mehrere Mikrometer.
Diese Unterschiede in Form und Größe von Zellen spiegeln die Anpassung von Organismen an ihre Umwelt wider. Zum Beispiel kann die Form von Pilzzellen die Prozesse der Aufnahme von Nährstoffen aus der Umwelt erleichtern. Die Form von Pflanzenzellen kann die Wasserretention oder den Photosyntheseprozess fördern. Die Form und Größe von Tierkäfigen kann durch ihre Funktionen bestimmt werden – für die Bewegung, den Schutz oder die Ausübung des Stoffwechsels.
Die Struktur der Zellhülle und ihre Funktionen
Bei Pilzen besteht die Zellhülle aus zwei Schichten – dem Plasmalemma und dem Glykokolex. Ein Plasmalemma ist eine dünne Membran, die aus Lipidschichten besteht, in die verschiedene Proteine eingebettet sind. Glykokalex ist eine äußere Schicht, die aus Polysacchariden besteht. Die Zellhülle von Pilzen hat die Funktion, die Zelle zu unterstützen und sie vor Umwelteinflüssen zu schützen.
Bei Pflanzen hat die Zellhülle eine komplexere Struktur. Es besteht aus drei Schichten – dem Plasmalemma, der Zellwand und dem mittleren Lamin. Das Plasmalemma einer Pflanzenzelle ähnelt dem Plasmalemma von Pilzen. Die Zellwand ist eine äußere Schicht, die hauptsächlich aus Zellulose und anderen Polysacchariden besteht. Das mittlere Lamin befindet sich zwischen der Zellwand und dem Plasmalemma und besteht aus Pektin. Die Zellhülle der Pflanzenzelle bietet Unterstützung, Schutz und Stärkung der Zelle.
Bei Tieren besteht die Zellhülle nur aus einem Plasmalemma – einer dünnen Membran, in die verschiedene Proteine eingebettet sind. Es erfüllt Schutzfunktionen und steuert das Eindringen von Substanzen in und aus der Zelle.
Daher können die Struktur der Zellhülle und ihre Funktionen bei verschiedenen Organismen variieren. Im Allgemeinen bietet die Zellhülle jedoch Schutz, Unterstützung und Regulierung des Stoffwechsels in der Zelle.
Ähnlichkeit von Zellmembranen
Eine der Hauptähnlichkeiten der Zellmembranen aller drei Reiche ist ihre Lipidstruktur. Sie bestehen aus zwei Lipidschichten, die so angeordnet sind, dass die hydrophilen "Köpfe" der Lipide der äußeren und inneren Umgebung zugewandt sind und die hydrophoben "Schwänze" eine wasserunempfindliche Barriere bilden.
Alle Membranen enthalten auch Proteine, die verschiedene Funktionen in der Zelle erfüllen. Sie sind beispielsweise am Transport von Substanzen durch die Membran, am Empfang von Signalen und Antigen-Erkennung beteiligt. Das Vorhandensein von Proteinen in der Membran ist eine weitere Ähnlichkeit zwischen den Zellen von Pilzen, Pflanzen und Tieren.
Darüber hinaus enthalten die Zellmembranen aller drei Reiche Kohlenhydrate. Sie sind mit Lipiden und Proteinen verbunden und erfüllen Funktionen wie Zellerkennung, Zelladhäsion und Schutz.
Obwohl die Zellen von Pilzen, Pflanzen und Tieren einige Unterschiede aufweisen, weisen die Ähnlichkeiten der Membranen und ihrer Komponenten auf eine gemeinsame evolutionäre Verbindung und ähnliche funktionierende Mechanismen hin.
Merkmale des Zellkerns
Eines der Hauptmerkmale des Zellkerns ist seine Hülle. Es ist eine Doppelmembran, die den Kern vom Zytoplasma trennt. Zwischen den Membranen befindet sich ein Raum, der Perinuklearraum genannt wird. Die Schale des Kerns hat viele Löcher, die als Kernporen bezeichnet werden, durch die der Stoffwechsel zwischen dem Kern und dem Zytoplasma erfolgt.
Im Zellkern befindet sich Chromatin – ein Komplex von DNA und Proteinen. Chromatin ist spezifisch in Chromosomen organisiert. Die Chromosomen enthalten Informationen über die Vererbung und nehmen nur während der Zellteilung eine sichtbare Form ein. In der Interphase – der Periode zwischen den Zellteilung – sind die Chromosomen nicht so deutlich ausgeprägt und disparat, wodurch ein Netzwerk kleiner Chromatinstränge entsteht.
Einige Merkmale des Zellkerns können auch unter dem Mikroskop sichtbar sein. Zum Beispiel ist ein Nukleolus eine kleine Struktur, die sich im Kern befindet. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Synthese von Ribosomen und ist der Ort der Bildung von ribosomaler RNA. Im Kern befinden sich auch Nukleolkörper, die die Komponenten enthalten, die für die Montage der Ribosomen benötigt werden. Diese Organellen helfen, den Prozess der Proteinsynthese zu gewährleisten – eine der Hauptfunktionen der Zelle.
Vorhandensein oder Fehlen von Chloroplasten
Pflanzenzellen haben normalerweise Chloroplasten, die Chlorophylle enthalten, Pigmente, die für die Photosynthese benötigt werden. Chloroplasten haben eine Doppelmembran und ein internes System von Membranen - Thylakoide, auf denen sich die Pigmente befinden. Das Vorhandensein von Chloroplasten macht die Pflanzenzellen zur unabhängigen Synthese organischer Substanzen aus anorganischen Zellen fähig.
In Pilzzellen fehlen normalerweise Chloroplasten. Pilze sind Heterotrophen, dh sie verwenden organische Substanzen aus der äußeren Umgebung für ihre eigene Ernährung. Einige Arten von Pilzen können jedoch symbiotische Algen oder Cyanobakterien enthalten, die die Funktionen von Chloroplasten erfüllen und Pilzen bei der Synthese organischer Substanzen helfen.
Bei Tieren enthalten die Zellen in den meisten Fällen keine Chloroplasten. Tiere erhalten organische Substanzen aus pflanzlichen Nahrungsmitteln oder anderen lebenden Organismen, die diese Substanzen bereits durch Photosynthese synthetisiert haben. Einige primitive Tiere können jedoch symbiotische Grünalgen oder andere Organismen enthalten, die ihnen Chloroplasten für ihre eigene Synthese organischer Substanzen zur Verfügung stellen.
Daher ist das Vorhandensein oder Fehlen von Chloroplasten einer der Hauptunterschiede zwischen den Zellen von Pilzen, Pflanzen und Tieren. Es bestimmt die Fähigkeit von Zellen zur Photosynthese und zur unabhängigen Synthese organischer Substanzen, was sich auf ihr Verhalten und ihren Platz im biologischen System auswirkt.
